连二次硝酸

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连二次硝酸
IUPAC名
diazenediol
英文名 Hyponitrous acid
别名 连二亚硝酸、
连二次亚硝酸
识别
CAS号 14448-38-5
PubChem 61744
性质
化学式 H2N2O2
摩尔质量 62.0282 g·mol⁻¹
外观 白色晶体
溶解性 可溶于水
溶解性(其他) 易溶于乙醇,在氯仿乙醚
中的溶解度稍差
危险性
主要危害 干燥时具爆炸性
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

连二次硝酸化学式:H2N2O2),也称为连二亚硝酸连二次亚硝酸(Hyponitrous acid),无色小片状晶体,是含氧酸之一。可溶于乙醇。是硝酰胺(H2N-NO2)的异构体。

性质[编辑]

结构写作HO-N=N-OH,有顺式和反式两种,反式较稳定。固态时为反式结构。[1]无色晶体,干燥时极易爆炸,水溶液较稳定,但仍会按下式分解,生成一氧化二氮和水:

\rm H_2N_2O_2= N_2O+H_2O\,

但因為此反應不可逆,故不該將\rm N_2O\,視為它的酸酐。

25°C,pH为1-3的水中,该分解反应半衰期为16天。[1]

连二次硝酸的水溶液为二元弱酸,pka1 = 7.21,pKa2= 11.54。在碱溶液中稍稳定。

\rm H_2N_2O_2 \rightleftharpoons H^++HN_2O_2^-; \quad pK_{a_1}=7.21\,
\rm HN_2O_2^- \rightleftharpoons H^++N_2O_2^{2-}; \quad pK_{a_2}=11.54\,

制备[编辑]

用钠汞齐在水中还原亚硝酸亚硝酸盐(如亚硝酸钠),可以得到反式-连二次硝酸盐[2][3][4]

\rm  2NaNO_2+4Na_\text{(aq)}\rm +2H_2O = Na_2N_2O_2+4NaOH

硝酸银与水中的连二次硝酸钠作用,可以得到黄色不溶的连二次硝酸银:

\rm Na_2N_2O_2 + 2AgNO_3=Ag_2N_2O_2\downarrow +2NaNO_3\,

连二次硝酸银与无水氯化氢乙醚中反应后,过滤除去反应产生的氯化银,待滤液中的乙醚蒸发后,可以得到无色的连二次硝酸晶体:[1]

\rm Ag_2N_2O_2 + 2HCl_{(g)} =H_2N_2O_2 + 2AgCl\downarrow\,

反应[编辑]

与碱金属或碱金属氢氧化物作用成盐。固体与氢氧化钾接触时即起火燃烧。连二次硝酸可以生成两种盐,一种是含[HON=NO]酸式盐,另一种是含[ON=NO]2−的正盐。

\rm H_2N_2O_2 + 2Na =  Na_2N_2O_2 + H_2\uparrow\,

连二次硝酸在不同的酸碱介质中,表现出还原性氧化性,但以前者为主,因此常用作还原剂。它被氧化的反应可用于连二次硝酸的分析。[5]

\rm H_2N_2O_2+3I_2+3H_2O= HNO_3+HNO_2+6HI\,

连二次硝酸的稀溶液可将亚硝酸氧化为硝酸

\rm H_2N_2O_2+HNO_2= HNO_3+N_2\uparrow+H_2O\,

参见[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 Wiberg, Egon; Arnold F. Holleman. Inorganic Chemistry. Elsevier. 2001. ISBN 0123526515. 
  2. ^ A. F. Hollemann, E. Wiberg. Lehrbuch der Anorganischen Chemie. Walter de Gruyter & Co. Berlin 1995, 101. Auflage, ISBN 3-11-012641-9
  3. ^ Brauer, G. Handbook of Preparative Inorganic Chemistry 1 2nd. Academic Press. 1963. 492-6. 
  4. ^ Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements 2nd Edition. Oxford:Butterworth-Heinemann. 1997. ISBN 0-7506-3365-4. 
  5. ^ 项斯芬、严宣申、曹庭礼.《无机化学丛书》第四卷,氮磷砷分族.北京:科学出版社.页123.ISBN 7030028279